公开(公告)号：CN116453859A

公开(公告)日：2023-07-18

申请号：CN202310423734.X

申请日：2023-04-19

申请人： 陕西科技大学

发明人： 蒲永平 ,  宁亚婷 ,  张金波 ,  张贤 ,  上阳超 ,  吴春辉

IPC分类号： H01G4/12 ,  H01G13/00

摘要： 本发明公开了用于储能电容器的钙钛矿型高熵氧化物陶瓷及其制备方法，化学通式为(5Me)(2Me*)O3，其中：Me为金属元素Na、Sr、Bi、Ca或Ba，且各金属元素的摩尔百分比为5％～35％；Me*为过渡金属元素Ti以及Nb、Sb或Hf；制备方法包括：1、称取BaCO3、Na2CO3、SrCO3、CaCO3、Bi2O3、TiO2、HfO2、Nb2O5和Sb2O3混合，得到混合物A；2、将混合物A研磨后，移入马弗炉，以2‑5℃/min的升温速率自室温升温至825‑900℃下进行煅烧，待自然冷却后，依次研磨、过筛和压制成型，得到陶瓷生坯，接着将陶瓷生坯移入气氛炉内，在氧气气氛下，以2‑5℃/min的升温速率自室温升温至1175‑1260℃下进行烧结，待自然冷却后得到钙钛矿型高熵氧化物陶瓷，具有高的储能密度和储能效率。

公开(公告)号：CN115093211A

公开(公告)日：2022-09-23

申请号：CN202210845024.1

申请日：2022-07-19

申请人： 陕西科技大学

发明人： 蒲永平 ,  张金波 ,  张贤 ,  张磊 ,  宁亚婷 ,  上阳超

IPC分类号： C04B35/26 ,  C04B35/622 ,  C04B41/88

摘要： 本发明公开了一种高储能高击穿的铁酸铋‑钛酸锶基陶瓷材料的制备方法，包括：按照(0.6‑x)BiFeO3‑0.4SrTiO3‑xBi(Zr0.5Zn0.5)O3‑0.1wt％MnO2将原料混合，其中x表示摩尔百分比，x＝0～0.04，且x≠0；将粉体倒入模具当中压制成型，得到坯体；将坯体通过冷等静压压制成型；将成型的坯体高温煅烧，然后随炉冷却至室温烧结成瓷，得到具有高击穿的电介质陶瓷，对其进行打磨、超声清洗后在其表面涂覆银电极浆料进行性能表征；该材料具有高击穿强度和高储能密度，且本发明制备工艺简单，材料成本低，绿色环保，成为替代铅基陶瓷材料用作高端工业应用材料在技术和经济上兼优的重要候选材料。

公开(公告)号：CN111039672B

公开(公告)日：2022-04-12

申请号：CN202010016628.6

申请日：2020-01-08

申请人： 陕西科技大学

发明人： 蒲永平 ,  张倩雯 ,  李润 ,  杜欣怡 ,  陈敏 ,  周世昱 ,  宁亚婷

IPC分类号： H01G4/12 ,  C04B35/462 ,  C04B35/465 ,  C04B35/468 ,  C04B35/47 ,  C04B35/475 ,  C04B35/622 ,  C04B41/88

摘要： 一种高功率密度的Sn掺杂高熵钙钛矿氧化物陶瓷材料。该材料的制备方法为：首先采用了Na2CO3、Bi2O3、BaCO3、SrCO3、CaCO3、TiO2和SnO2为原料，按化学式(Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)Ti1‑xSnxO3配比取料，对粉体进行湿法球磨混合，干燥后的粉体在900℃下预烧2h，再经过二次球磨、过筛和成型，最终在1250℃温度下烧结2h得到了单相的高熵钙钛矿氧化物陶瓷材料。本发明所制备的高熵陶瓷材料制备工艺简单，制作成本低，通过选择适当的x值，可使放电储能密度达到1.74J/cm3，同时功率密度达51.4MW/cm3，提供了一种新的无铅储能材料基体。

公开(公告)号：CN118908724A

公开(公告)日：2024-11-08

申请号：CN202410960679.2

申请日：2024-07-17

申请人： 陕西科技大学

发明人： 蒲永平 ,  吴春辉 ,  鲁翔 ,  宁亚婷

IPC分类号： C04B35/475

摘要： 本发明公开了一种与玻璃复合的钛酸铋钠基高温储能陶瓷材料及其制备方法和应用，该钛酸铋钠基高温储能陶瓷材料通过将熔融玻璃粉体40Na2O‑18CaO‑42SiO2和煅烧粉体0.85(Na0.5Bi0.5)0.75Sr0.25TiO3‑0.15Ca(Mg1/3Ta2/3)O3复配形成了一种具有优异高温储能性能的复合材料。引入40Na2O‑18CaO‑42SiO2玻璃作为液相烧结助剂有效降低了烧结温度，促进了晶粒细化使得陶瓷材料的结构更加致密，机械性能和电学性能显著提升，同时能够有效分散和阻碍电击穿路径的形成显著提高陶瓷材料击穿强度。该陶瓷材料原料廉价、制备工艺简单、生产周期短，适合批量化生产，能够满足高脉冲电力系统的严苛需求，提高系统的稳定性和可靠性，还可在其他需要高储能密度和良好高温稳定性的领域得到应用。

公开(公告)号：CN115196959B

公开(公告)日：2023-08-29

申请号：CN202210807443.6

申请日：2022-07-11

申请人： 陕西科技大学

发明人： 蒲永平 ,  张贤 ,  王博 ,  张金波 ,  宁亚婷 ,  上阳超 ,  鲁翔

IPC分类号： H01G4/12 ,  C04B35/47 ,  C04B35/622

摘要： 一种通过氧空位调控具有超低损耗和高绝缘电阻率的巨介电陶瓷及其制备方法，其配方化学计量式为Sr1‑xErxTiO3，x＝0,0.002,0.006,0.008,0.010,0.012,0.014，其中x为摩尔质量百分比。由经球磨煅烧粉碎后所得的SrTiO3粉体和Er2O3粉体混合球磨烘干后制得。具有巨介电、超低损耗、高电阻率、制备工艺简单和环境友好等优点。

公开(公告)号：CN115196959A

公开(公告)日：2022-10-18

申请号：CN202210807443.6

申请日：2022-07-11

申请人： 陕西科技大学

发明人： 蒲永平 ,  张贤 ,  王博 ,  张金波 ,  宁亚婷 ,  上阳超 ,  鲁翔

IPC分类号： C04B35/47 ,  C04B35/622 ,  H01G4/12

摘要： 一种通过氧空位调控具有超低损耗和高绝缘电阻率的巨介电陶瓷及其制备方法，其配方化学计量式为Sr1‑xErxTiO3，x＝0,0.002,0.006,0.008,0.010,0.012,0.014，其中x为摩尔质量百分比。由经球磨煅烧粉碎后所得的SrTiO3粉体和Er2O3粉体混合球磨烘干后制得。具有巨介电、超低损耗、高电阻率、制备工艺简单和环境友好等优点。

公开(公告)号：CN113321506A

公开(公告)日：2021-08-31

申请号：CN202110770593.X

申请日：2021-07-08

申请人： 陕西科技大学

发明人： 张贤 ,  蒲永平 ,  张磊 ,  张金波 ,  宁亚婷 ,  上阳超 ,  欧阳涛 ,  吉佳敏

IPC分类号： C04B35/49 ,  C04B35/64 ,  C04B35/622

摘要： 一种无铅弛豫铁电体陶瓷材料，其配方化学计量式为(1‑x)(0.94Na0.5Bi0.5TiO3‑0.06BaTiO3)‑xBa0.85Ca0.15Ti0.9Zr0.1O3，其中x＝0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5，其中x为摩尔质量百分比。由经球磨煅烧粉碎后所得的BaTiO3粉体、Na0.5Bi0.5TiO3粉体和Ba0.85Ca0.15Ti0.9Zr0.1O3粉体混合球磨烘干后制得。具有致密度高、晶粒尺寸细小且均匀、制备工艺简单、环境友好等优点。

公开(公告)号：CN111039672A

公开(公告)日：2020-04-21

申请号：CN202010016628.6

申请日：2020-01-08

申请人： 陕西科技大学

发明人： 蒲永平 ,  张倩雯 ,  李润 ,  杜欣怡 ,  陈敏 ,  周世昱 ,  宁亚婷

IPC分类号： C04B35/462 ,  C04B35/465 ,  C04B35/468 ,  C04B35/47 ,  C04B35/475 ,  C04B35/622 ,  C04B41/88 ,  H01G4/12

摘要： 一种高功率密度的Sn掺杂高熵钙钛矿氧化物陶瓷材料。该材料的制备方法为：首先采用了Na2CO3、Bi2O3、BaCO3、SrCO3、CaCO3、TiO2和SnO2为原料，按化学式(Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)Ti1-xSnxO3配比取料，对粉体进行湿法球磨混合，干燥后的粉体在900℃下预烧2h，再经过二次球磨、过筛和成型，最终在1250℃温度下烧结2h得到了单相的高熵钙钛矿氧化物陶瓷材料。本发明所制备的高熵陶瓷材料制备工艺简单，制作成本低，通过选择适当的x值，可使放电储能密度达到1.74J/cm3，同时功率密度达51.4MW/cm3，提供了一种新的无铅储能材料基体。

公开(公告)号：CN118405917A

公开(公告)日：2024-07-30

申请号：CN202410511681.1

申请日：2024-04-26

申请人： 陕西科技大学

发明人： 蒲永平 ,  宁亚婷

IPC分类号： C04B35/468 ,  C04B35/47 ,  C04B35/465 ,  C04B35/475 ,  C04B35/462 ,  C04B35/622 ,  H01G4/12

摘要： 本发明公开了一种通过Sm和Ta共掺杂调控氧空位制备高熵陶瓷的方法及高熵陶瓷，方法包括步骤：1、按化学式(1‑x)(NaBiBaSrCa)0.2TiO3‑xSmTaO4，称取TiO2、BaCO3、Na2CO3、SrCO3、CaCO3、Bi2O3、Ta2O5和Sm2O3混合，球磨和烘干，得到混合物，其中，x为摩尔质量百分比，且x＝0.01、0.03、0.05或0.07；2、将混合物压块后置于马弗炉，在835‑865℃下，预烧4～6h，球磨、烘干和过筛，得到高熵陶瓷粉体；3、将高熵陶瓷粉体压制成型，得到陶瓷生胚，将陶瓷生胚置于以氧化锆为垫板的氧化铝匣钵内，将氧化铝匣钵置于箱式炉中，先以3℃/min的升温速率自室温升温至600℃，再以5℃/min的升温速率，升温至1265～1295℃并保温2～6h，以5℃/min的降温速率降温至500℃，随炉冷却，得到高熵陶瓷，具有高储能密度和储能效率。

公开(公告)号：CN115231915A

公开(公告)日：2022-10-25

申请号：CN202210844933.3

申请日：2022-07-19

申请人： 陕西科技大学

发明人： 蒲永平 ,  张金波 ,  宁亚婷 ,  张贤 ,  上阳超

IPC分类号： C04B35/26 ,  C04B35/622 ,  C04B35/64 ,  C04B41/88

摘要： 本发明公开了一种致密无杂相铁酸铋‑钛酸锶陶瓷材料的制备方法，按照BiFeO3与SrTiO3物质的量比3:2称取原材料混合之后通过球磨、烘干、压块、过筛、冷等静压得到狗骨状陶瓷配体，两端钻孔的生坯样品通过铂金丝与直流电源相连，试样置于管式炉中被加热至510～620℃，保温30min后再施加100～300V/cm的电场，经过短暂的孕育期后发生烧结，电流密度迅速增大到预设值范围为50mA/mm2，在此预设电流下持续60s后结束烧结；本发明利用电场作用下的焦耳热实现陶瓷的低温烧结，且所需烧结时间极短，实现纳米尺寸陶瓷材料的制备，优化材料的微观形貌和物理化学性能，最终制备出均匀致密化且无杂相的陶瓷材料。